自适应空气悬架系统
10款奥迪Q7自适应空气悬架前高后低故障---技术案例一则
►特约维修服务中心：浙江恒通汽车服务有限公司
►提报日期：2013.08.17
一汽备品（汽车）浙江省中转库
电气系统
动力系统
传动系统 底盘系统
车身系统
故障现象：10款奥迪Q7车身自适应空气悬架前高后低故障一例
► 车 型： Q7
96387
底盘号： 10款
故障频次：
变速箱型号：OAT
发动机型号：BHK
4、连接VAS5054进入车辆自诊断检测如下图
故障分析与检修过程
► 5、车辆自诊断说明：除5F与34有故障外、其它所有系统都正常。首先排除5F中的03276故 障码（说明：本故障码对J197系统没有影响），走引导性故障查询步骤如下图所示
1
2
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3
接下页图
故障排除与检修过程
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8
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故障分析与检修过程
故障排除
►
最终调整后的右前高度传感器位置值，如下图所示 条件未满足
已满足匹配条件
► ►
重新匹配默认位置成功，车主非常满意。 说明：走引导功能或自诊断都可以做，在自诊断中选择访问认可16，输入登录代码31564，选 择12匹配：一、选择通道1：输入左前标准值449，二、选择通道2：输入右前标准值449，三、选 择通道3：输入左后标准值465，四、选择通道4：输入右后轮标准值465，五、选择通道5：输入1 ，保存接受。
► 6、进入功能/部件选择J197功能 ，执行最终控制诊断，测试从左前轮－右前轮－左后轮 － 右后轮的顺序，每个悬架的降升都正常，由此说明悬架系统的余压保持阀 、分配阀、J197的
基本功能正常
故障分析与检修过程
► 7、按照引导做默认位置匹配不成功，提示功能中断，条件未满足，检查读取测量值块 5组显示如下：左前与右前高度绝对值相差19，原来故障原因在此，前轮的左、右高度差值 太大，故不能满足J197匹配的条件。
奔驰轿车空气悬架系统的结构原理及故障检修
法。
一
ｌ 带气压 弹簧的悬架滑柱 Ｂ ４３ 左 前车身横 向加速度传 感器 Ｙ １ 前轴左侧缓冲 阀单 一 ２／一 ５一 元 ２ 中央储压罐 （ 一 压力罐） Ｂ ４４ 右前车身横 向加速度传感器 Ｙ ２ 前轴右侧缓冲阀 ２ ／一 ５一 单元 Ｂ ４６ 右后车身横 向加速度传 感器 Ｙ ３ 后轴左侧 缓冲阎单元 Ａ ／一 ２／一 ５一 ９１ 空气悬架系 统压缩机单元 Ｎ １ 带 自适应减振 系统 （ Ｓ 的空气悬架系统控制单 元 Ｙ ４ 后 轴右 侧 ５一 ＡＤ ） ５一 缓冲阀单元 Ｂ 一 ７ 空气悬架 系统压力传感器 Ｂ ２３ 后轴水平传感器 Ｙ３／一 ２／一 ６６ 水平高度 控 制 阀单元 Ｂ ２８ 左前水平传感器 Ｂ ２９ 右前水平传感器 ２ ／一 ２／一
Ｙ５ ４ Ｂ２ ／ ４６
良 好 的 减 振 性 能 不 仅 能 给 乘 客 提 供 优 异 的 乘 坐 舒 适 性 ， 是 确 保 车 也 辆 稳 定 性 的 前 提 。由 于 结 构 方 面 的 原 因 ， 通 的减 振 器 不 能 提 供 最 优 异 的 普 乘 坐舒适 性 ， 无法 实现 自动或 手动 也
控 制 单 元 ， 过 运 算 处 理 后 ， 送 指 经 发
当车辆 行 驶 时 ，在动 态负 载 下 ， 空 气 箱 和 轴 平 行 伸 展 ， 而 确 保 所 需 从 的 弹 簧 行 程 。 架 支 柱 的 展 开 部 分 由 悬
令 给 带 自适 应 减 振 系 统 （ ＡＤＳ） 空 的
２悬 架 － 元 ． Ｏ －
单 元 、 感 器 系 统 等 组 成 ， 作 用 是 传 其 自动 调 节 车 身 高 度 及 车 身 水 平 位 置 ，
空气悬架的工作原理
空气悬架：维持汽车稳定的核心原理
空气悬架是现代汽车普及的先进技术之一。
作为汽车悬挂系统的
一种，它具有良好的稳定性和舒适性，能够适应各种路况和驾驶需求。
其核心原理可以归结为以下几点：
1.压缩空气的储存：空气悬架在车轮下方安装了气囊，一般由橡
胶或橡胶涂层的帆布材料制成。
这些气囊内充满了一定压力的空气，
可以抵消汽车行驶时的震动，起到缓冲的作用。
而这些气囊可以通过
不同的控制系统进行加减压，从而达到调节汽车高度和硬度的目的。
2.阀门的调控：空气悬架的控制设备包括气泵、阀门等。
这些设
备能够自动测量车轮下方的气囊压力和车身高度，根据所设定的条件
控制气囊的充气量。
在行驶时，其阀门会自动调整，防止车身晃动、
过度下沉等情况的发生。
3.自适应系统的作用：空气悬架还拥有一些自适应的功能。
比如说，它可以根据车速和路况自动调整车身高度，以提供更佳的行驶体验。
在高速公路上，它会自动降低车身高度，降低风阻提高稳定性。
而在颠簸路面上，它会自动加压气囊来保持汽车的稳定性。
总的来说，空气悬架应用了先进的气动学和控制系统技术，能够
为司机提供更舒适、更稳定的驾驶体验。
在汽车领域，它的应用前景
非常广阔，未来也将在各种类型的汽车上更广泛地使用。
基于LQR控制的现代客车自适应空气悬架
10.16638/ki.1671-7988.2021.06.031基于LQR控制的现代客车自适应空气悬架王旭（扬州亚星客车股份有限公司，江苏扬州225116）摘要：长期在不良工况的道路上驾驶会降低驾驶员的乘坐舒适性。
随着人们对乘坐舒适性需求不断提升，空气弹簧的优势尤为明显。
文章提出了一种基于LQR控制策略的自适应空气悬架系统的创新设计方案，提出的LQR控制器采用粒子群算法进行优化。
以客车空气悬架为研究对象，采用MATLAB软件对空气悬架系统的被动和自适应动力学模型进行了设计和仿真。
仿真结果表明，自适应空气悬架系统在保证车辆稳定性的同时，降低了车辆在随机道路上的最大位移幅值，从而提高了车辆的平顺性。
关键词：空气悬架；PID；PSO；自适应悬架；乘坐舒适性中图分类号：U461.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)06-101-04Modern passenger car adaptive air suspension based on LQR controlWang Xu( Yangzhou Yaxing Bus Co., Ltd., Jiangsu Yangzhou 225116 )Abstract: Driving on the road under bad working conditions for a long time will reduce the driver's riding comfort. With the increasing demand for ride comfort, the advantage of air spring is especially obvious. This paper presents an innovative design scheme of adaptive air suspension system based on LQR control strategy. The proposed LQR controller is optimized by particle swarm optimization. The passive and adaptive dynamic models of the air suspension system of passenger cars were designed and simulated by MATLAB software. The simulation results show that the adaptive air suspension system can not only ensure the stability of the vehicle, but also reduce the maximum displacement amplitude of the vehicle on the random road, thus improving the ride comfort of the vehicle.Keywords: Air suspension; PID; PSO; Adaptive suspension; Ride comfortCLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)06-101-041 引言对驾驶舒适性需求的增加要求在汽车上使用主动悬架系统。
奥迪车系新技术名词简释
奥迪车系新技术名词简释ADAPTIVE AIR SUSPENSION SYSTEM自适应式空气悬架系统，可以根据路面情况，自动调节车身高度和悬挂的韧性，使操控灵活性与乘座舒适性完美结合，驾驶者可以自由选择AUTOMATIC（自动），COMFORT（舒适）、DYNAMIC（动感）和LIFT（车身升高）4种悬架工作模式。
ADAPTIVE LIGHT自适应前照灯，该技术远胜于传统的前照灯。
在转弯期间，在前照灯照亮道路的直线区域之前，道路前方以及弯道周围的障碍物有相当长的一段时间处于黑暗之中。
但是，奥迪的自适应大灯可以动态调节方向盘的移动以及车辆前进方向的变化：根据各种参数，例如行驶速度、转向角和偏移速率等，计算出前照灯位置必要的修正值。
在10km/h到110km/h的速度范围内，前照灯组可随方向盘的转向角度最多旋转15°。
在转向和转弯时显著改善道路前方的照明，同时，由于驾驶员能够及早发现路面障碍物及其他车辆，并在警觉度足够高的情况下有充足的时间做出反应，因此大大提高了安全性能。
ADAPTIVE CRUISE CONTROL自适应定速巡航控制系统，该系统借助特殊的雷达传感器测量与前方汽车之间的距离以便控制车速，并确保行驶速度不超过设定值。
此外，自适应巡航控制系统还能自动与前方行驶的汽车保持恒定的距离。
ADVANCED KEY高级钥匙，这种先进的车钥匙其实一套电子存取和授权识别系统。
携带车钥匙的驾驶员在离汽车大概1.5m的范围内停下，然后将手伸向车门把手，车门内的接近传感器和钥匙壳内的射频脉冲发生器立即识别钥匙身份。
拉动车门把手时，汽车可以自动开锁。
这种高级钥匙在驾驶员的口袋中即可开锁并起动汽车。
AUDI DRIVE SELECT奥迪驾驶模式选择，奥迪驾驶模式选项系统综合了各种决定驾驶品质的尖端部件，包括发动机、变速器、转向机构（可选配），避震器（可选配）和运动差动器（可选配）。
驾驶员可以随时调节这些系统的特性以满足个人的偏好。
空气主动悬架自适应Fuzzy-PID控制研究
；
【 摘
要】 设计 了一种用于 １ 车体的二 自由度空气主动悬架的 自 ／ ４ 适应 Ｆｚ —Ｉ ｕｚ ＰＤ控制器。Ｆ ｚ 一 ｙ ｕｚ ｙ
？ＰＤ控制器是 ＰＤ控制和模糊控制两种控制方法的叠加。 Ｉ Ｉ Ｉ ＰＤ控制使用车身的垂直加速度作为输入变量， 模糊控制作为 ＰＤ控 制的补 充 ， 可利用模糊控 制规则对 ＰＤ参数进行在 线修 改。应用 Ｍａａ／ｉｕｉｋ Ｉ 其 Ｉ ｔｂ ｍ ｌ ｌ Ｓ ｎ
机 械 设 计 与 制 造
Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉ ｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ 文 章 编 号 ：０ １３ ９ （０ ０ ０ — ０ ４ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）８ ０ ９ — ３ ＆ Ｍａ ｕａ ｔ ｅ ｎ ｆ ｃｕｒ
第 ８期
２１ ０ ０年 ８月
空 气主 动 悬 架 自适 应 Ｆ ｚｙ Ｐ Ｄ控 制研 究 术 ｕ ｚ— Ｉ
ｉ ｒｌ ｓｓｈ ｅｔａ ａｃｌａｉｎｏ ｖｈｃｅａ ｔｅｉ ｕ ｏｒｅｗｔ Ｆ ｚｙｌ ｃ珊 ｓｐ ｌｍ ｎ， ａ 一 ｔ ｅ ｅｖｒｃｌ ｃｅ ｒ ｏ ｅｉ ｓ ｈ ｎ ｔ ｕｃ ｉ ｕｚ－ｏ ｏｕ ｔ ｉ ｅｔ ｆ ｌ ｐ ｓ ｈ ｉ ｇ ｕｐｅ ｅｔｉｃｎ ｔ
；ｊｓ ＰＤｐ ｒｍ ｔ ｓ ｎ ｉ ｃｏ ｉ ｅ ￣ｚ ｎ ｏ ｒ ｅ． ｈ ｃｍ ａ ｓｎ ｔ ｔ ｏｇ ｍ ｌ ｉ ｕ Ｉ ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａｃｒ ｎ ｔ ｔ ｚ ｃ ｔ ｌｕ ｓ Ｔｅ ｏ ｐ ｒｏ ｕ ｈ ｕｈｓ ｕ ｏ ｔ ａ ｅ ｌｅ ｄ ｇ ｏｈｆ ｚ ｏ ｒ ｌ ｉ ｓ＠ ｒ ｉ ａ ｎ ｔ
奥迪A8轿车自适应空气悬架系统
*(+ 系统 引 入 减 振 调 控 功 能 ， 减 振
调控取决于受控制的制动压力， 因 此最大限度地降低了车身的俯仰和 侧倾运动。 起步过程： 在起步过程中， 由 ,） 于车身的质量惯性，首先存在着俯 仰运动， 通过合适的、 与当前状态匹 配的减振力，能将这些运动限制在 最小的程度。 调控行车 - ）预 动 和 随 动 模 式 ： 前或点火开关打开前相对于额定高 度的偏差。 在一定情况下， 通过操作 车门、 行 李 厢 盖 或 .! 号 线 ， 能将系 统从睡眠模式唤醒并进入预动模 式。例如， 点火开关关闭之后， 在随 动模式下，调控因乘员下车或卸载 行李而造成的车身高度差。 在进入随动模式 ! ）睡 眠 模 式 ： 系 "/0 后 没 有 输 入 信 号 的 情 况 下 ， 统进入保证能量节约的睡眠模式。 在 &1!2 和 ./2 后 ， 睡眠模式将短时 间关闭，以便再次检查车身高度状 况。 在挂车与拖 " ）挂 车 运 行 状 态 ： 车建立电气连接时，挂车运行状态 会被自动识别。对于标准型底盘来 说，在挂车运行状态下，无法选择 “ 动态” 模式。 奥 迪 $3 轿 车 信 息 交 换 系 统 图! 标准底盘减振曲线 通过对车身高度进行持续时 .） 间为 ,/0、下移量为 &55 的降低动 作来完成对每一个空气弹簧支柱的 检测； 储压罐的充气和排空； &） 改变电流实现对减振器的电 ,） 气控制。 系统初始化包括校准车 身 高 度 传感器。在每次更换传感器或控制 单元之后， 必须进行此操作。 系统初 始 化 利 用 诊 断 测 试 仪 41$1(!/!. 来 进行，地 址 编 码“ ： ,- ” —车 —— 身 调 控。
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空气悬架系统
空气悬架系统1. 介绍空气悬架系统（Air Suspension System）是一种汽车悬挂系统，通过气囊和电磁阀实现对车辆悬挂高度的调节。
相比传统弹簧悬挂系统，空气悬架系统可以实现可调节的车身高度，提供更好的舒适性和稳定性。
本文将介绍空气悬架系统的工作原理、优势和应用等内容。
2. 工作原理空气悬架系统通过气囊和电磁阀来实现对车辆悬挂高度的调节。
系统中的电磁阀可根据车身高度的变化对气囊中的气体进行充放控制，从而实现悬挂高度的调节。
2.1 气囊空气悬架系统中的气囊是系统的核心组件之一。
气囊通常由柔性橡胶材料制成，具有良好的弹性和耐用性。
气囊内部充满了压缩空气，通过调节气囊内气体的压力可以实现对车身高度的调节。
2.2 电磁阀电磁阀是控制气囊中气体的充放的装置。
它通过与车辆悬挂控制系统相连，根据车身高度的变化来控制气囊中的气体充放。
当车身高度需要增加时，电磁阀打开，允许气体从气囊外部进入气囊内部，从而提高车身的高度。
反之，当车身高度需要减少时，电磁阀关闭，阻止气体进入气囊，从而使车身降低。
3. 优势3.1 舒适性空气悬架系统的一个显著优势是提供更好的舒适性。
由于可以调节悬挂高度，车辆在行驶过程中可以根据路面情况自动调整悬挂高度，从而减少对驾乘人员的冲击和颠簸感。
尤其在通过凹凸不平的路面或者高速行驶时，空气悬架系统可以保持车身稳定，提供更平稳的行驶体验。
3.2 稳定性空气悬架系统可以提高车辆的稳定性。
通过调整悬挂高度，可以减少车辆重心的变化，从而降低车辆在转弯或急刹车时的侧倾和倾覆风险。
此外，空气悬架系统还可以根据行驶速度自动调整悬挂高度，提供更好的操控性能。
3.3 载重调节空气悬架系统还可以实现对载重的调节。
通过调整气囊中的气体压力，可以使车辆的悬挂高度适应不同的载重情况。
当车辆载重较重时，增加气囊中的气体压力可以提高悬挂高度，从而保持车身水平。
反之，当载重较轻时，减少气囊中的气体压力可以降低悬挂高度，提供更好的悬挂性能。
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自适应空气悬架系统
车辆水平位置： 运动车底盘模式 •“自动” 模式： 运动车底盘模式的基本水平位置 （20毫米相对 •于“舒标适准”时模的式基：本水平） 基本水平（± 0 毫米）
自适应空气悬架系统
弹簧避震器功能：
通过气缸作用，气体避震器的外力会降 低 避震器本身的弹性强度。这将导致车辆 增 加吸收地面震动。
自适应空气悬架系统
避震器构造： 它使用的是一种持续电动控制的双管道 气体避震器 （不间断减震控制 = CDC 避震器）。
功能： 减震力是通过阀门抵抗气流时的作用力 而产生。作用 于流经润滑油的抵抗气流的力量越大， 减震力就越大。
车体水平位置（高度位置）
通过以下几方面实现 减震： 驾驶员需求
车速
减震系统调节
通过以下几方面实 现驾减驶震员：需求（舒适性 — 运动性
）行车道路状况 速度 负载 行车状况（起步、制动、弯道行 驶）
自适应空气悬架系统
车辆水平位置： 标准车底盘 •“自动” 模式： 基本水平（± 0 毫米），高速路水平 （-25 毫米） •“舒适” 模式： 基本水平（± 0 毫米）
电子减震系统： 通过此系统可使行车状况得到改善。 传感器接受轮胎运动（大多属于无弹 性运动）和车身运动（大多属于有弹 性运动）。
自适应空气悬架系统
操作原理
通过与 MMI 系统集成为一体，使其 更加易于 操作，逻辑性强并且通俗易懂。
外部气体弹簧
避震元素是装在铝制气缸里的气体， 因而可产生 极其良好的改善震动效果
自适应空气悬架系统
空气式设计：压力的形成
自适应空气悬架系统
压缩机温度传感器 G290
构造： NTC 阻尼器安装在一个小玻璃体内。
功能： G290 是测量压缩机与气缸顶部温度的部 件。 Sein Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab (NTC: negative temperature coeffizient). 此压降由控制 单元进行处理。Die maximale Kompressorlaufzeit wird in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Temperatur ermittelt.
自适应空气悬架系统
系统组成部件
控制单元 J197 位于杂物箱的前部。 能处理其他的相关信息以及各种分散的 启动信号。 经过处理后分析压缩机、电磁阀和缓冲 器控制信号。
硬件 4E0 907 553C = 标准型底盘模式 4E0 907 553D = 运动型底盘模式
软件 4E0 910 553C = 标准型底盘模式 4E0 910 553D = 运动型底盘模式
自适应空气悬架系统
避震器工作方式
自适应空气悬架系统
避震器工作方式
如果没有磁线圈电动控制，避震器便会 产生最大的 减震力。
当减震力到达最小时，线圈电流将会达 到 1800 毫安。
出现故障时，磁线圈不会对避震器进行 电动控制。 此时，减震力将达到最大值，同时，车 辆会进入一种 稳定不变的行驶状态。
自适应空气悬架系统
空气供应系统
空气供应系统安装在发动机舱的左前方 ，以避免 对驾驶舱的噪音影响。而且还可以提供 有效的冷 却效果。这样既可提高压缩机的工作效 率，又可 保证运作中的空气存量。
构造/功能
相同模式的全能四驱车
自适应空气悬架系统
系统组成部件 电磁阀块
电磁阀块由压力传感器、气体弹簧的控 制阀和 累加器控制阀组成。 它位于轮胎槽的槽壳和车身 A 柱之间。
构造/功能 相同模式的全能四驱车
自适应空气悬架系统
系统组成部件 蓄压器 蓄压器位于 行李箱地板和后消音器之间 车身的左侧。
构造： 铝制外壳，容量 = 5.8升 最大静态工作压力为16 巴。
功能： 用压缩机最小功率上调； 因此，在蓄压器与气体弹簧之间必须存 在 3 巴的气压。
自适应空气悬架系统
空气式设计： 压力的形成
自适应空气悬架系统
弹簧避震器 四个弹簧避震器构造相同。 空气弹簧 构造：
气体避震器是铝制气缸。为防止污染物 进入弹簧和气缸内，活塞和气缸之间有 封口封闭。此封口可以在进行汽车保养 时更换，但气体避震器皮套不能单独更 换。如果避震器发生故障，必须更换整 套装置。
自适应空气悬架系统
弹簧避震器
为最大限度地保证行李箱的空间和装载 宽度，后桥 避震器直径被限制在一个最小尺寸范围 内。但是， 要实现舒适的行车感受，必须保持一定 的气体容量。 解决这一矛盾的方法是在与避震器连接 的容器内注 入一定容积的气体。
•“运动” 模式： 基本水平（± 0 毫米）
•“提升” 模式： 高度水平（+25 毫米）
自适应空气悬架系统
操作及显示原理
CAR 键： 直接连接 MMI 界面优先级
1 设置键： 显示信息及设置 控制按钮： 激活该模式更改调整状态
控制灯： 底盘
警告灯：
显示深度水平位置为标准车
显示极限之深度和高度 显示极限之深度和高度
自适应空气悬架系统
附加传感器：
为了测量车身的震动，采用了三个 附加加速 传感器（车身加速传感器）。与压 力阀连接。 为了固定两者，避震器与压力阀之间 的气体压力 至少维持在大约 3.5 巴左右。安装和 装配时， 应尽量降低磨损。
自适应空气悬架系统
模式
模式 组合取决于：
自适应空气悬架系统
新产品 模式 操作及显示原理 系统组成部件 控制战略 其他接口 维修
自适应空气悬架系统
自适应空气悬架系统
新产品
CDC（不间断减震控制）减震系统
•A8 到 `02： PDC（气动减震控制 ）减震系统
气动减震控制系统 依靠气体弹簧空气压力产生减震力 • A8 到 `03： CDC（不间断减震控 制）减震系统
自适应空气悬架系统
压力传感器 G291
构造： G291 与磁阀块铸为一体，无法单独 更换。 功能： 压力传感器能测量出前、后车轴或蓄 压器的压力。 G291 的工作原理是电容测量： 测量压力时，会导致瓷膜片偏折。因 此，附在膜片上滑动的电极与固定在 传感器外壳上的反电极之间的距离随 之不断改变。 这些电极形成了冷凝。